摘要：裂縫是混凝土橋梁耐久性狀態(tài)的一個(gè)重要指標。本文闡述了混凝土橋梁出現裂縫的危害，簡(jiǎn)要分析了裂縫產(chǎn)生的原因，并提出了預防裂縫出現的措施。

　　關(guān)鍵詞：耐久性；裂縫；水密性；強度；環(huán)境作用

　　目前，混凝土橋梁的耐久性問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。如果配比、澆筑、搗實(shí)、養護等方面都恰到好處，混凝土基本不會(huì )透水，在大多數環(huán)境中都能具有很長(cháng)的壽命。因此，可以說(shuō)水密性對混凝土橋梁的耐久性起著(zhù)至關(guān)重要的作用。然而，受環(huán)境的影響，混凝土會(huì )出現裂逢，使用過(guò)程中隨著(zhù)滲透的出現，混凝土難免要經(jīng)歷初步的或更嚴重的質(zhì)變，因此，裂縫已經(jīng)成為影響混凝土耐久性的一個(gè)不可忽略的因素。

　　1、裂縫對混凝土橋梁耐久性的危害

　　人們普遍認為，影響混凝土橋梁耐久性的一些主要原因，按主次順序，依次為：鋼筋的腐蝕、循環(huán)性冷凍與融化環(huán)境、堿硅反應和硫酸鹽侵襲。上述每一項的膨脹開(kāi)裂的機制中都牽扯到了水。不僅如此，水還是侵蝕性離子進(jìn)入混凝土內部的主要載體。裂縫及其寬度對混凝土橋梁耐久起著(zhù)直掛重要的作用，裂縫寬度大, 結構耐久性失效的可能性也大。裂縫寬度達某一值時(shí), 結構的耐久性不能滿(mǎn)足要求。同時(shí)，鋼筋并不能消除或削減混凝土的收縮裂縫，它只是把一些大的裂縫變成細紋和微裂。然而，恰恰是那些肉眼看不見(jiàn)也無(wú)法測量的細紋和微裂才構成潛在通道，最終為離子從混凝土表面運動(dòng)到鋼筋建立了必要的通道，從而加速了混凝土橋梁的耐久性損失。

　　無(wú)論對預應力混凝土結構或鋼筋混凝土結構來(lái)說(shuō)，裂縫及其寬度對力筋腐蝕都有影響，且寬度不同其影響程度也不同。首先，裂縫加快了腐蝕的發(fā)生。在早期，裂縫寬度對力筋腐蝕影響較大，因為力筋去鈍化的時(shí)間取決于裂縫的寬度，然而腐蝕一旦開(kāi)始，其影響程度大大降低。這時(shí)，腐蝕速度取決于未開(kāi)裂處混凝土保護層的質(zhì)量和滲透性，混凝土保護層的質(zhì)量越好，滲透性越小，氧氣及水分的供給量也越少，腐蝕速度越慢，隨著(zhù)碳化進(jìn)程的深入，毛細孔將逐漸被堵塞，使混凝土滲透性逐步降低，腐蝕速度也隨之下降。當力筋腐蝕速度小到一定程度時(shí)，即在設計壽命期內不影響其各項力學(xué)指標時(shí)，就稱(chēng)之為處于鈍化狀態(tài)。實(shí)際上，腐蝕一直在進(jìn)行著(zhù)，只不過(guò)有時(shí)腐蝕速率很小而已。

　　2、裂縫產(chǎn)生的原因

　　混凝土結構中的裂縫，一般有七種成因：

　　1）構造處理不當造成的混凝土裂縫；

　　2）混凝土的干縮引起的裂縫；

　　3）由于堿－骨料反應（AAR）引起的裂縫；

　　4）由于外界溫度變化引起的裂縫；

　　5）由于鋼筋銹蝕引起的裂縫；

　　6）由于荷載作用引起的裂縫；

　　7）太陽(yáng)輻射、混凝土老化、徐變及疲勞作用引起的裂縫。由于其成因不同, 對結構的耐久性影響是不同的。

　　2.1 裂縫的成因

　　0.1～1 mm的裂縫主要起因于包括霜凍作用、濕度梯度在內的溫度梯度，結構超荷載，以及一些化學(xué)因素，如鋼筋腐蝕、堿骨料反應等。早期裂縫一般是由于冷卻或干燥引發(fā)的收縮應變造成的。當剛剛硬化的混凝土裸露在周?chē)鷾囟葷穸戎�，它不僅會(huì )產(chǎn)生熱收縮應變還有干燥收縮應變。哪種收縮應變會(huì )占主導地位，取決于環(huán)境溫度和濕度，該混凝土構件的大小，混凝土自身溫度，混凝土配料的性能以及混凝土的配比。

　　硬化混凝土在約束狀態(tài)下收縮應變會(huì )產(chǎn)生彈性拉應力。這種彈性拉應力的第一個(gè)近似值可以被認為是彈性模量和應變的結果。當引起的拉應力超過(guò)抗拉強度，材料會(huì )出現裂縫�？墒怯捎诓牧瞎灿械恼硰椥孕阅埽ㄐ熳儯�，有些應力就釋放出來(lái)。只有殘余應力（應力經(jīng)過(guò)徐變有所釋放之后）決定是否會(huì )發(fā)生裂縫。

　　2.2 強度與裂縫的關(guān)系

　　導致混凝土裂縫行為的主要因素有：干燥收縮、徐變、彈性模量，以及抗拉強度。很明顯，隨著(zhù)水泥比例的增加，混凝土的伸長(cháng)率（抗裂性）就要降低，因為干燥收縮都提高了。與此同時(shí)，強度的增加有可能增加彈性模量，降低徐變系數，從而對混凝土的伸長(cháng)率產(chǎn)生負面影響，這也是早強混凝土一般比中度或低強度混凝土更易于裂縫。當然，早強混凝土的結構裂縫是可以通過(guò)使用足量的鋼筋而得以控制，但是如上文所述，這種作法無(wú)助于混凝土耐久性問(wèn)題。

　　可見(jiàn)，并不是強度而是服務(wù)期限內的混凝土良好狀態(tài)（無(wú)裂縫），在確保水密性和耐久性方面起著(zhù)重要作用。

　　2.3 環(huán)境作用對裂縫的影響

　　環(huán)境作用對混凝土材料的腐蝕與損傷主要發(fā)生在混凝土表層，使混凝土截面或混凝土材料強度受到損失，影響結構的適用性（外觀(guān)、裂縫、剝落等）和安全性。在鋼筋混凝土橋梁中，更重要的是因表層混凝土發(fā)生腐蝕或損傷而削弱了對鋼筋的保護能力，加速了鋼筋的銹蝕進(jìn)程，而影響混凝土橋梁結構的耐久性。